王超俊　顏真

摘 要：AP1000非能動堆芯冷卻系統(tǒng)的沖洗是調(diào)試階段重要過程，文章通過分析該系統(tǒng)的沖洗過程，提出改進意見，對后續(xù)機組提高沖洗效率有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：AP1000非能動堆芯；冷卻系統(tǒng)；沖洗方案

引言

非能動堆芯冷卻系統(tǒng)作為三代核電AP1000獨有的安全系統(tǒng)，其安裝調(diào)試沒有先例可循，調(diào)試前期的沖洗過程對于該系統(tǒng)在后續(xù)調(diào)試及運行階段順利發(fā)揮功能具有重要影響。

1 系統(tǒng)簡介

非能動堆芯冷卻系統(tǒng)由一個內(nèi)置換料水箱、一個內(nèi)置換料水箱熱交換器、兩個堆芯補水箱、兩個安注箱、兩個鼓泡器、五個PH值調(diào)節(jié)籃、一個閥門實驗盤及相關(guān)的閥門、管道及儀表組成。

其執(zhí)行的安全有關(guān)功能為：（1）反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)應(yīng)急補給和硼化；（2）安全注射；（3）應(yīng)急堆芯衰變熱排出；（4）事故后安全殼pH值控制；（5）氮氣供應(yīng)管線安全殼隔離。

2 系統(tǒng)沖洗過程

非能動堆芯冷卻系統(tǒng)的沖洗按照編制的系統(tǒng)沖洗規(guī)程分為若干不同沖洗路徑進行，主要分為閥門實驗盤、安注管線、內(nèi)置換料水箱相關(guān)管線、氮氣供氣管線、冷凝水收集管線。

2.1 閥門實驗盤

閥門實驗盤作為最先移交調(diào)試的設(shè)備，首先進行系統(tǒng)沖洗。水源按程序要求由上游化容系統(tǒng)提供，下游廢液系統(tǒng)接收沖洗用水。沖洗前由于上下游系統(tǒng)無法具備供水及疏水條件，遂制定臨時沖洗方案，安裝臨時措施由核島內(nèi)除鹽水輸送系統(tǒng)直接供應(yīng)沖洗用水，并通過臨時措施向核島外疏水。沖洗過程中通過控制除鹽水閥門進行流量控制。依次打開閥門實驗盤上各閥門進行沖洗。

2.2 安注管線

安注管線主要分為安注箱A/B兩列安注管線，堆芯補水箱A/B兩列安注管線，內(nèi)置換料水箱A/B兩列安注管線。盡管以上安注管線均在末端匯合后由兩個注入管線接口進入反應(yīng)堆壓力容器，但并不同時進行沖洗，沖洗順序由建安移交對應(yīng)箱體設(shè)備前后而定。

安注箱A/B兩列的沖洗為加壓沖洗，由于安注箱頂部標(biāo)高略低于反應(yīng)堆壓力容器法蘭面，故無法通過重力進行沖洗。使用化容系統(tǒng)補水管線通過閥門實驗盤向安注箱注水，由于液位計暫不可用，由臨時透明塑料軟管監(jiān)視水位，并將安注箱與核島內(nèi)壓縮空氣系統(tǒng)相連，水位達標(biāo)后，向安注箱加壓。通過開啟安注管線電動閥向反應(yīng)堆壓力容器排水。盡管可同時進行沖洗，加壓沖洗安注箱A&B的出口母管不應(yīng)同時進行，以避免RV發(fā)生溢流。一列沖洗完畢后由壓力容器內(nèi)臨時潛水泵及時排水以便另一列沖洗。

由于堆芯補水箱底部標(biāo)高高于反應(yīng)堆壓力容器法蘭面，故堆芯補水箱A/B兩列的沖洗為重力沖洗，通過使用化容系統(tǒng)補水管線通過閥門實驗盤向堆芯補水箱注水，由于液位計暫不可用，由臨時透明塑料軟管監(jiān)視水位。重力沖洗過程中，要注意箱體排氣口通暢，以免由于頂部出現(xiàn)真空而無法排水。由于堆芯補水箱容積較大，所以必須依次沖洗，以避免RV發(fā)生溢流。一列沖洗完畢后由壓力容器內(nèi)臨時潛水泵及時排水以便另一列沖洗。

內(nèi)置換料水箱A/B兩列注入管線采取高壓水槍沖洗，由爆破閥安裝位置向兩端沖洗。采用內(nèi)窺鏡目視檢查方式確認(rèn)清潔度。

2.3 內(nèi)置換料水箱及相關(guān)管線沖洗

內(nèi)置換料水箱溢流管線至安全殼地坑沖洗采用臨時水源供水，持續(xù)監(jiān)測地坑水位。若沖洗期間地坑水位沒有升高則立即停止沖洗，防止沖洗用水倒流到其他系統(tǒng)。由于溢流管線在內(nèi)置換料水箱內(nèi)且位置較高，故最佳時間為安裝內(nèi)置換料水箱排氣蓋板之前，或在沖洗之前拆除相應(yīng)排氣蓋板，由操作平臺附近除鹽水系統(tǒng)接入水源。沖洗前盡量排空地坑使地坑由足夠空間容納大量沖洗用水，由于地坑水質(zhì)在調(diào)試期間難以控制，故采用內(nèi)窺鏡目視檢查方法進行清潔度確認(rèn)。

凝水回流槽至內(nèi)置換料水箱沖洗采用核島內(nèi)除鹽水進行沖洗。凝水回流槽由于開口向上無保護，故沖洗前務(wù)必目視檢查，去除槽內(nèi)及連接盒內(nèi)垃圾，防止管線堵塞。

內(nèi)置換料水箱內(nèi)壁及地面均為不銹鋼制，采取人工擦拭及高壓水槍沖方式直到滿足清潔度驗收標(biāo)準(zhǔn)。不可達區(qū)域需搭設(shè)腳手架進行沖洗作業(yè)。內(nèi)置換料水箱內(nèi)工作較多，作業(yè)面較大，連接系統(tǒng)較多，應(yīng)合理安排沖洗時間，務(wù)必確認(rèn)可能在沖洗期間向內(nèi)置換料水箱引入沖洗水或?qū)е聝?nèi)置換料水箱污染的路徑已經(jīng)完成沖洗，避免重復(fù)工作。

2.4 安注箱氮氣供氣管線

安注箱氮氣供氣管線先于氮氣供應(yīng)系統(tǒng)移交，故需增加臨時管道及閥門作為邊界。供氣管線采用壓縮空氣進行吹掃。使用臨時閥門連接廠用壓縮空氣，臨時壓力表監(jiān)測供氣壓力，壓力達標(biāo)后依次打開閥門進行吹掃，向容器（包括安注箱A&B等）方向吹掃相應(yīng)管線時，在容器內(nèi)使用試驗擦布或靶牌取樣進行清潔度驗證。容器應(yīng)該是敞口的，以確保人員安全和避免容器超壓。

2.5 冷凝水收集管線 （環(huán)吊環(huán)梁頂部、底部以及安全殼內(nèi)部加強筋）

冷凝水收集管線為環(huán)繞安全殼的鋼制水槽，敞口向上，建安及調(diào)試期間易容納大量垃圾，清潔度控制需由建安單位配合進行，沖洗前需委托建安單位對水槽進行清潔并敷設(shè)三防布，沖洗與流道實驗可同時進行，使用輕質(zhì)PVC管將沖洗母管水源引至環(huán)吊梁區(qū)域，通過臨時閥門控制。沖洗期間，及時進行排水，發(fā)現(xiàn)環(huán)梁或者凝水 回流槽即將溢流時，應(yīng)立即停止臨時泵。確認(rèn)清潔度滿足后，繼續(xù)執(zhí)行預(yù)運行試驗。

3 改進及建議

（1）系統(tǒng)分包移交順序影響系統(tǒng)沖洗過程，在進度壓力下必須先移交先沖洗，這就導(dǎo)致系統(tǒng)無法在相對完整情況下進行沖洗，必須安裝大量臨時措施，后續(xù)機組應(yīng)合理考慮沖洗邏輯，若干包整體移交后組織沖洗工作，減少臨時措施的使用，提高沖洗效率。（2）臨時措施的預(yù)制應(yīng)督促建安在系統(tǒng)移交前完成，由調(diào)試隊組織對臨時措施進行質(zhì)量檢查，重點檢查焊縫質(zhì)量及管道閥門承壓等級，提高臨時措施質(zhì)量。（3）通過化容系統(tǒng)向堆芯補水箱，安注箱補水速度過慢，導(dǎo)致沖洗準(zhǔn)備過程大大延長，應(yīng)制作臨時人孔蓋并開口，通過臨時人孔向箱體補水，提高補水速度，縮短工期。（4）內(nèi)置換料水箱沖洗安排盡量靠后，待水箱內(nèi)所有工作和相連系統(tǒng)沖洗結(jié)束后進行沖洗，內(nèi)置換料水箱沖洗工作量大，難度高，用水量大，本著節(jié)約高效的原則，沖洗工作應(yīng)一次完成，避免返工。（5）冷凝水收集管線沖洗工作跑水風(fēng)險較高，應(yīng)注意設(shè)備及人員防護，避開施工高峰期，采用更精確的流量控制方式，降低實驗風(fēng)險。

4 結(jié)束語

AP1000系統(tǒng)設(shè)計先進，空間布置緊湊，系統(tǒng)沖洗工作容易遇到臨時措施安裝空間不足，沖洗水源不易引入，清潔度檢查困難等問題，建安施工與調(diào)試工作交叉進行，造成沖洗工作難以瞻前顧后，滴水不漏。這就要求調(diào)試工作者本著嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度，合理安排調(diào)試工期，完善沖洗邏輯，使系統(tǒng)沖洗工作合理有序展開。文章對AP1000機組獨有系統(tǒng)非能動堆芯冷卻系統(tǒng)的沖洗進行經(jīng)驗總結(jié)，提出改進方法，為后續(xù)相同及類似機組的系統(tǒng)沖洗起到借鑒意義。

參考文獻

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